누리호 위성 쌍방교신 이상무... 하루에 지구 14바퀴 돈다

"위성 상태 양호…모든 기능 정상적으로 작동"
"자세도 매우 안정적…예상보다 일찍 선포인팅 완료"

2단 분리 3단 점화 단계에서 누리호가 촬영한 지구. 한국항공우주연구원 유튜브 캡처

고도 700㎞ 우주 궤도에 안착한 누리호의 성능검증위성이 지상과의 양방향 교신에도 성공했다. 분리 직후 위성의 자세도 당초 예상보다 상당히 안정적인 것으로 확인됐다. 하루만 지구를 14.6바퀴 도는 누리호 위성은 앞으로 일주일 간 자세를 안정화한 뒤 꼬마위성(큐브위성) 사출(분리) 작업을 수행할 예정이다.

과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국항공우주연구원(항우연)은 누리호 성능검증위성이 22일 오전 3시 2분 대전 항우연 지상국과의 양방향 교신에 성공했다고 밝혔다. 지상국은 위성 시각을 지상국 시각에 동기화할 것을 원격명령했는데, 동기화는 이상 없이 이뤄졌다. 위성에 탑재된 위치정보시스템(GPS) 수신기도 원격명령으로 활성화했다. 아울러 지상국은 향후 3축 자세제어를 위해 필요한 궤도 정보를 위성으로 전송했다. 위성 교신을 담당하고 있는 안상일 항우연 책임연구원은 "위성에 동시에 업 링크, 다운 링크를 실시했는데, 커맨드가 신뢰 있게 잘 동작했다"고 설명했다.

앞서 누리호 위성은 21일 오후 4시 41분 남극 세종기지와의 첫 접속을 시작으로 발사 당일에만 총 5번에 걸쳐 자기 정보를 지상국으로 송출했다. 22일에는 새벽 양방향 교신을 시작으로 정오까지 2번의 양방향 교신이 이뤄졌다. 김기석 과기정통부 우주기술과장은 "정보 수신에 양방향 교신까지 이뤄진 것을 볼 때 누리호의 위성궤도 투입 성능은 완전하게 확인됐다"며 "지금까지 수신된 위성 데이터를 분석한 결과, 위성의 상태는 양호하며 모든 기능은 정상적으로 작동하고 있다"고 강조했다.

자세 또한 양호하다. 대기를 뚫고 우주로 올라온 위성은 분리 직전 발사체의 움직임에 따라 텀블링(회전)이 불가피하게 발생한다. 얼마나 적은 텀블링으로 위성을 궤도에서 분리해 내느냐가 발사체의 성능을 가늠하는 지표가 되기도 한다. 안상일 책임연구원은 "최악의 경우 초당 5도까지 텀블링이 발생할 것으로 예상했는데, 누리호는 위성 분리가 너무나 안정적이었다. 5도 보다 훨씬 아래, 보기에 1도 정도였다. 선포인팅(위성이 태양을 향해 정렬하는 과정)도 예상보다 훨씬 시간이 짧게 걸렸다"고 설명했다.

앞으로 누리호 성능검증위성은 7일 간 위성의 상태를 계속 점검하면서 자세를 안정화시키게 된다. 29일부터는 이틀 간격으로 국내 대학에서 개발한 큐브위성을 하나씩 사출할 예정이다. 사출 과정은 성능검증위성의 영상데이터를 전송받아 확인한다. 김기석 과장은 "큐브위성은 초소형이다보니 세계적으로도 실패하는 경우가 많다. 혹시라도 교신이 안 되더라도 (대학생들이) 실패를 두려워하지 않도록 더 격려 하고 계속 기회를 줄 계획"이라고 했다.

성능검증위성은 2년 동안 지구의 태양동기궤도를 돌게 된다. 하루에 약 14.6바퀴다. 항우연은 성능검증위성에 탑재된 △발열전지 △자세제어 구동기(제어모멘트자이로) △S-Band 안테나 등이 실제 우주환경에서 성능을 잘 발휘하는지 확인할 예정이다.

최동순 기자 dosool@hankookilbo.com